Question

2．小明發(fā)現(xiàn)教室內(nèi)的日關燈都是由兩條豎直平行的吊鏈吊在天花板上的（圖甲所示），兩條吊鏈豎直平行除了美觀外，是不是還能減小燈對吊鏈的拉力呢？
（1）甲圖中a、b是掛日光燈的吊鏈，若以吊鏈a的固定點O作為支點，分析吊鏈b對燈的拉力時，可將日光燈視作省力（選填“省力”、“等臂”或“費力”）杠桿．
（2）同一盞日光燈若按甲圖、乙圖兩種方式懸掛，甲圖吊鏈受到的拉力大小為F_甲，乙圖吊鏈受到的拉力大小為F_乙，則F_甲＜F_乙（選填“＜”、“=”或“＞”），依據(jù)杠桿平衡原理分析并說明理由甲圖、乙圖兩種方式懸掛，支點都是0點，阻力和阻力臂都一樣，只是F_甲的力臂大于F_乙的力臂，根據(jù)杠桿平衡條件可知，當阻力和阻力臂一定時，動力臂越長越省力．
（3）甲圖中b吊鏈突然斷開后日光燈將繞O點轉(zhuǎn)動，此時日光燈的重力勢能將減�。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）結(jié)合圖片，先判斷杠桿動力臂和阻力臂的大小關系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿；
（2）根據(jù)杠桿平衡條件，當阻力和阻力臂一定時，動力臂越長越省力；
（3）判斷日光燈重心高低的變化即可判斷重力勢能的變化．

解答 解：（1）甲圖中將日光燈看作杠桿，若以吊鏈a的固定點O作為支點，重力是阻力，作用點在垂心上，F(xiàn)_甲是動力，可見動力臂大于阻力臂，所以是省力杠桿；
（2）甲圖、乙圖兩種方式懸掛，支點都是0點，阻力和阻力臂都一樣，只是F_甲的力臂大于F_乙的力臂，根據(jù)杠桿平衡條件可知，當阻力和阻力臂一定時，動力臂越長越省力，所以F_甲＜F_乙；
（3）甲圖中b吊鏈突然斷開后日光燈將在重力作用下繞O點轉(zhuǎn)動，由于重心降低，所以重力勢能減�。�
故答案為：（1）省力；
（2）＜；甲圖、乙圖兩種方式懸掛，支點都是0點，阻力和阻力臂都一樣，只是F_甲的力臂大于F_乙的力臂，根據(jù)杠桿平衡條件可知，當阻力和阻力臂一定時，動力臂越長越省力；
（3）減小．

點評 本題考查了杠桿的分類、杠桿平衡條件的應用及影響重力勢能大小的因素．在利用杠桿平衡條件分析杠桿問題時，正確畫出杠桿示意圖，找出杠桿五個要素是關鍵．